| 研究課題/領域番号 |
18K06328
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分44050:動物生理化学、生理学および行動学関連
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
廣井 誠 東京大学, 定量生命科学研究所, 助教 (80597831)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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| キーワード | associative memory / olfaction / Drosophila / 連想記憶 / リカレント回路 / ショウジョウバエ / キノコ体 / 嗅覚 / 連合学習 / 光遺伝学 / 記憶 / 記憶学習 |
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| 研究成果の概要 |
条件刺激の強度・時間的な制御をより細かく行うために、光遺伝学によって任意の嗅覚受容体を発現する神経群を人工的に活性化させる連合学習の系の立ち上げた。ドーパミン神経などの活性化によるリカレント回路の解析が可能となった。光遺伝学用の行動実験のデバイスを用いて、実験時間・光強度・匂い濃度と、それぞれの刺激を与えるタイミングの条件を複数試験し、学習スコアが安定する条件を探った。人工的に活性化する嗅覚神経細胞を変えることによって、低スコアから高スコア様々な学習パフォーマンスが確認された。条件づけする際に活性化するドーパミン神経群を変え、忌避・リワード学習の両方で安定して連合学習ができている。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
数百におよぶ脳神経の生理活性を同時記録し自発的な活性から学習依存的に変化する神経応答を解析するためには、厳密な実験条件の検討とデータ取得が必須である。本研究は、光遺伝学的手法による特定神経の活性化を用いることで、嗅覚神経入力を高い精度で制御することができた。また、キノコ体神経のカルシウム応答を学習前後にわたって安定して記録できる系を組み合わせた。このスキームは嗅覚関連学習だけでなく幅広い分野で活用できる。
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